Die Modellierung des Umweltprofils „Holzstoff“ umfasst die Aufwendungen und Emissionen der Herstellung von TMP-Holzstoff („ThermoMechanical Pulp“) mit TCF-Bleiche („Total Chlorine Free“). Berücksichtigt wurden die Transporte zur Mühle, die Holzbearbeitung, der mechanische Aufschluss, das Bleichen und die Trocknung des Holzstoffs. Die Energieerzeugung vor Ort und interne Wasseraufbereitungsprozesse wurden ebenfalls berücksichtigt. Die Daten repräsentieren durchschnittliche, moderne Technologie. Eingesetzter Holzstoff: 1332569t Produktion: 1162776t
Systemraum: Rohstoffe bis Papierproduktion Geographischer Bezug: Europa Zeitlicher Bezug: 2000-2004 Weitere Informationen: Die Bereitstellung von Investionsgütern wird in dem Datensatz nicht berücksichtigt. Allgemeine Informationen zur Produktion: Produktion: 38961000 t im Jahr 2007 Anteile Länder: Deutschland 6,1% Schweden 6,5% Russland 5,2% China 9,6% Japan 9,7% Kanada 18,3% USA 12,2% Zusammensetzung : v.a. Holzstoff, Zellstoff, Altpapier; Gewicht 40-65 g/m² Anteile Länder an Stückzahlen: k.A. Anteile Länder an Tonnen: Österreich 5,7% Niederlande 6,4% Schweiz 7,3% Norwegen 9,8% Russische Föderation 11,3% Frankreich 13,3% Schweden 33,3% Import: 1353472t
Das Projekt "Energy-saving production of molassed durable beet pulp" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Südzucker AG durchgeführt. Objective: Energy savings by the production of durable molassed beet pulp by means of a second mechanical draining, utilizing the diffusion effect of the factory-owned molasses. The process makes use of draining effect of diffusion with highly concentrated factory owned molasses and then again pressed in a specifically designed conical press. The results are molassed beet pulp with sucrose content. The press drain is recirculated, inspissated in several stages. In contrast to wet pulp, the process is less expensive and the final product is durable without further treatment and reduce the nutrient losses during the ensilaging. General Information: Pressed pulp and molasses (92 per cent TS, 95 C) are doughed in at a 1:1 ratio. The mixed product has to be homogeneous. The required reaction time period for the complete utilization of the pulp's ability to absorb molasses is realised in a conditioning container. The temperature of the molasses strongly influences the pressed pulp's ability for absorption. The conical press works continually. Pressure-regulated, hydraulically moved stoppers fill the conical press and provide for an optimal filling of the conical press. Squeezing pressure and squeezing time have a positive effect on the quantity of the final dry matter in the molassed beet pulp. The resulting final product shows a dry matter content of approximately 70 per cent TS and approximately 30 per cent polarizable sugar, dependent on the sugar content of the factory-owned molasses. The quantity of the attainable dry matter depends on the squeezing performance of the press, as well as on the quantity of the dry matter added by the molasses. The obtained product may be marketed directly or dried conventionally. Economically, the most favourable inspissation of the press drain to approximately 80 per cent TS is effected in a multiple-phase evaporating station. The factory-owned molasses, a by-product of the sugar production, are added to the previously concentrated molasses. In order to obtain the highest possible solid matter in the pressed pulp, the solid matter content of the molasses has to be adjusted to the highest level. Under practical conditions, this requirement for molasses is technically and economically attainable only with great difficulties and has therefore never been practised.
Das Projekt "Energy Efficient High Yield Pulps (EEHYP)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Dresden, Institut für Holz- und Papiertechnik, Professur für Papiertechnik durchgeführt. Das Ziel des Vorhabens ist eine 30-prozentige Elektroenergieeinsparung bei der Holzstofferzeugung unter Beibehaltung der Qualität der daraus hergestellten Papier- und Kartonprodukten. Ein weiteres Ziel ist, die erzeugten Halbstoffe auch in weitere neue Produkte einzusetzen, die auf der Basis von nachhaltig erzeugten Holzstoffen hergestellt werden.
Das Projekt "Entwicklung eines Peroxid-Bleichverfahrens fuer Holzstoffe im schwach alkalischen Bereich" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Papiertechnische Stiftung München durchgeführt. Bei der Peroxidbleiche von Holzstoff wird heute ueblicherweise Natronlauge als Aktivator eingesetzt. Der daraus resultierende hohe ph-Wert fuehrt zu einer Vergilbung des Stoffes, durch die die Bleichwirkung des Peroxids reduziert wird, fuehrt zu einer Reduzierung der Festigkeitseigenschaften und ist schliesslich auch direkt primaere Ursache fuer die Schadstoffbelastung des Kreislaufwassers und des Abwassers. Ziel des Forschungsvorhabens ist es, nach Moeglichkeiten zu suchen, die Peroxidbleiche von Holzstoff im neutralen bis schwach alkalischen ph-Wert-Bereich ohne Zusatz von Natronlauge zu aktivieren. Gleichzeitig soll untersucht werden, wie durch katalytischen Einfluss eines Zeolithen die Vergilbungsneigung beeinflusst werden kann. Verfahren, dieses teuere Bleichmittel ohne die negativen Auswirkungen der Natronlauge hinreichend zu aktivieren, boeten den Vorteil, die eingesetzten Peroxidmengen zu reduzieren, die Kreislaufwasser- und Abwasser-Belastung zu senken sowie den Festigkeitsverlust des Holzstoffes beim Bleichen zu verringern.
Das Projekt "Abwasserbehandlung bei der Papierherstellung mit Stroh als Rohstoff zur Zellstoffherstellung am Beispiel der Shandong Provinz (Volksrepublik China)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Darmstadt, Institut IWAR, Fachgebiet Abwassertechnik durchgeführt. Hintergrund und Aufgabenstellung: In der Provinz Shandong werden 78 Papierfabriken betrieben und somit hohe Abwassermengen erzeugt (416 Mill. m3 im Jahr 2000), die die aquatische Umwelt sehr stark belasten. Im Gegensatz zu Deutschland wird in China anstelle von Holz Stroh, Schilf, Gras und Bambus als Rohstoff zur Gewinnung von Rohzellstoff eingesetzt. Aufgrund der Tatsache, dass veraltete Fertigungstechniken zur Papierherstellung angewendet werden, fallen große Abwassermengen an. Bei einer Jahresproduktion von 3.007.500 Tonnen Papier im Jahr 2000 und einem Abwasseranfall von 416 Mill. m3 ergibt sich ein spezifischer Anfall von 138 L/kg Papier, der im Vergleich zu Deutschland mit aktuell 10 bis 15 L/kg Papier etwa 10-mal höher ist. Zurzeit arbeiten die meisten Zellstoffhersteller in China, die holzfreie Faserstoffe als Rohstoffe (Gras, Bambus, Stroh etc.) einsetzen, mit dem Sulfat-, dem Sulfit- und dem Sodaverfahren auf. Die Gewinnung der holzfreien Fasern kann durch unterschiedliche Verfahren erfolgen, z.B. durch das TMP-Verfahren (Thermo Mechanical Pulp) oder das CTMP-Verfahren (Chemi Thermo Mechanical Pulp). Aufgrund der Verwendung von holzfreien Rohstoffen wird die Rückgewinnung der Aufschlusslauge kaum angewendet. Die Schmutzfracht der entstehenden Abwässer aus der Papierindustrie ist einerseits von den Produktionsverfahren und andererseits von den eingesetzten Rohstoffen abhängig, wobei insbesondere die Rückgewinnungsrate der Aufschlusslösung (Recycling) die Abwasserfrachten beeinflusst. In China können sich viele kleine Zellstoffhersteller die Betriebs- und Energiekosten der Schwarzlaugerückgewinnung nicht leisten. Das Gesamtziel des beantragten Forschungsvorhabens ist, kurzfristige Lösungsmöglichkeiten zur Abwasserbehandlung für die speziellen Papierabwässer in der Shandong Provinz aufzuzeigen. Diese kurzfristigen Lösungsmöglichkeiten sollen insbesondere bei der Behandlung der anfallenden Abwässer und nicht auf Produktionsumstellungen und Kreislaufführungen bei der Produktion beruhen. Produktionsumstellungen und Kreislaufführungen bei der Produktion sollen später erarbeitet werden. Die bis zu diesem Zeitpunkt errichteten neuen Abwasserbehandlungsanlagen können dann bestehen bleiben. Zur Behandlung der anfallenden Papierabwässer sollen Vorbehandlungsstufen und eine zweistufige biologische Reinigung (anaerob/aerob und aerob/aerob) eingesetzt werden. Mit dieser Verfahrenskombination soll die aufgrund von gesetzlichen Vorgaben geforderte CSB-Ablaufkonzentration in der Stichprobe von 100 mg/L erreicht werden. Es ist Ziel des beantragten Forschungsprojektes behandeltes Abwasser als Brauchwasser wieder in der Papierproduktion zurückzuführen um insgesamt den Wasserverbrauch in der Produktion zu reduzieren. Um die untersuchten Verfahren zur Abwasserbehandlung auch auf anderen Papierfabriken der Shandong Provinz bzw. in ganz China einsetzen zu können, wird untersucht, wie die Verfahren unter anderen Bedingungen angewendet werden könne
Das Projekt "NaCoPa - Functional Bio-based Nano-coating for Paper Applications" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Freiburg, Fakultät für Umwelt und natürliche Ressourcen, Juniorprofessur für Biobasierte Materialwissenschaften durchgeführt. The development of sustainable paper coatings as a replacement for traditional polymers based on fossil oils, waxes and fluorderivates becomes urgent in view of depleting oil resources and paper recycling. In this project, we propose to control the surface properties of papers by applying an innovative biopolymer coating in combination with nanocellulose additives such as microfibrillated cellulose (MFC) and cellulose nanowhiskers. We aim at controlling barrier-properties water-repellence, gas diffusion and printability of paper surfaces with renewable materials. As the latter can be derived from side-streams of the pulping process, residual materials will be better valorized. Especially, applied and fundamental research will address the following questions : - Can nanoscale additives be processed in combination with a biopolymer and applied to paper surfaces? - How do the coating and coating additives interact with a paperweb as open porous substrate? - What is the influence of the coating topography and chemistry on surface properties and barrier performance (i.e. water repellence and gas diffusion) of coated papers? In a first step, nanoscale coating additives will be produced by mechanical and chemical treatments of pulp residues that include small cellulose fiber rejects. The selection of suitable resources can be made in cooperation with Brazilian partners. The pulp treatment parameters will be tuned in order to narrowly control the morphology of the resulting additives. In a second step, favourable biopolymer matrices such as polylactic acid or polyhydroxyalkanoates will be selected as a matrix material for the coating. The main focus of this project is on improving the compatibility of the nanocomposite coating. At present, favourable processing of such nanocomposites remains one of the main obstructions in their final application. Therefore, extensive examinations of the flow behaviour and interface phenomena will be made by rheological studies. They will allow to get insight in the phase-behaviour of the composite coating and determine processing parameters that are in agreement with industrial application conditions. The coating composition will be optimized to improve the processability: we suggest to adsorb specific hydrophobic moieties at the surface of the nanocellulose additives, or to selectively modify the biopolymer matrix to improve the homogeneous distribution of additives in the coating. Finally, the coating performance will be evaluated in terms of chemical, thermal, mechanical and surface properties. A model will be develop to describe relations between composition, bulk morphology and surface properties to predict to coating performance. As such, we suggest a multidisciplinary approach by combining materials engineering, polymer chemistry, nanotechnology and mechanical sciences in order to provide practical and more fundamental insights in design of nanocomposite coatings.
Das Projekt "Verwendung von Industrierestholz zur Herstellung von Holzstoff auf mechanisch-thermischem Wege" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Hamburg, Department für Biologie, Zentrum Holzwirtschaft, Ordinariat für Chemische Holztechnologie und Institut für Holzchemie und Chemische Technologie des Holzes der Bundesforschungsanstalt für Forst- und Holzwirtschaft durchgeführt. a) Die Herstellung von Holzstoff zur Papierherstellung in Refinern nach einer thermischen Behandlung des Holzes mit Dampf bei einer Temperatur zwischen 120 und 130 Grad C ermoeglicht den Einsatz von Industrierestholzhackschnitzeln fuer diese Zwecke. Voraussetzung ist jedoch eine geeignete Holzqualitaet. b) Es wird untersucht, wie sich Einflussgroessen wie Lagerungsbedingungen des Holzes, Holzfeuchtigkeit, Rindenanteil, Spaenedimensionen und Schnittqualitaet auf die Eigenschaften von aus diesen Spaenen hergestelltem Holzstoff auswirken.
Das Projekt "Untersuchungen zur Verbesserung und Stabilisierung des Weissgrades von Holzschliff an Ligninen und Ligninmodellsubstanzen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Deutsche Gesellschaft für Holzforschung durchgeführt. Bei den derzeitigen Verfahren zur Zellstoffgewinnung nach dem Sulfit- oder Sulfatverfahren gehen etwa 50 v.H. der Holzsubstanz verloren. Die Ablaugen enthalten nicht nur einen wertvollen, organischen Rohstoff, sondern tragen auch wesentlich zur Umweltverschmutzung bei. Das Vorhaben soll sich daher mit den Voraussetzungen beschaeftigen, unter denen man das Lignin im Holz fuer die Zellstoffgewinnung belassen kann, wie es zur Zeit im Holzschliff verwirklicht ist. Dadurch wuerden die Zellstoffausbeuten auf nahezu das doppelte erhoeht, Aufschlusschemikalien eingespart und das Problem der Umweltbelastung beseitigt.
Das Projekt "Der Einfluss von thermo-mechanischem Holzstoff (TMP) und chemo-thermo-mechanischem Holzstoff (CTMP) auf den Wiedereinsatzwert der Altpapiere beim Recycling" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Papiertechnische Stiftung durchgeführt. Das Recycling-Verhalten von Faserstoffen wurde vorwiegend an nach konventionellen Verfahren erzeugten Faserstoffen untersucht, fuer die sich eine klare Abstufung der Recyclingsensibilitaet in Abhaengigkeit von der Herstellung ableiten laesst. Der kostenguenstige teilweise Ersatz von Zellstoff vor allem durch TMP und CTMP fuehrt dazu, dass altpapierverarbeitende Betriebe ein noch inhomogeneres Material an Sekundaerfaserstoffen einsetzen muessen, deren Recyclingverhalten nur ungenuegend untersucht wurde. Zudem erfordert der Altpapiereinsatz im Bereich der graphischen Papiere eine moeglichst vollstaendige Entfernung der Druckfarbe von den Fasern, die neben dem Druckverfahren und den Druckfarben selbst wesentlich von Wechselwirkungen zwischen Druckfarbenbestandteilen und der Faseroberflaeche beeinflusst wird. Ziel des Forschungsvorhabens ist es, das Recyclingverhalten von TMP und CTMP zu ermitteln. Um ein breites Spektrum an fasermorphologischen Eigenschaften in die Untersuchung einzubeziehen, sollen dabei jeweils zwei typische Vertreter von Laub- und Nadelholz verwendet werden. Es soll festgestellt werden, ob und wie der Ersatz von Holzschliff und Zellstoff durch die TMP und CTMP bei der Papiererzeugung den Wiederverwendungswert des Altpapiers beeinflusst, insbesondere hinsichtlich der statischen und dynamischen Festigkeit sowie der optischen Eigenschaften. Aus den Ergebnissen sollen Schlussfolgerungen fuer eine Optimierung des Faserstoffeinsatzes in bezug auf eine moegliche Erweiterung des Einsatzes von Altpapier bei der Papiererzeugung gezogen werden. Zusaetzlich soll das Abloeseverhalten von Druckfarben bei Einsatz dieser Faserstoffe untersucht werden.